往復(fù)泵TOP型蝸桿副嚙合激勵(lì)分析.pdf

1、本文以船用往復(fù)式艙底泵為研究對(duì)象，展開嚙合激勵(lì)的研究。此型艙底泵動(dòng)力端為船用三相異步電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)端為曲柄連桿機(jī)構(gòu)，采用 TOP型蝸桿副（平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副）進(jìn)行減速傳動(dòng)，液力端采用雙缸雙作用的形式。試驗(yàn)測(cè)試中發(fā)現(xiàn)泵組機(jī)腳加速度頻譜圖中峰值頻率主要為TOP型蝸桿副的嚙合頻率及其倍頻，表明TOP型蝸桿副的嚙合力是引起泵組機(jī)腳振動(dòng)過大的主要原因。本文在此基礎(chǔ)上展開了以下工作：
　　建立了軸系的動(dòng)力學(xué)分析模型，從液力端的液缸壓力入手，

2、分析動(dòng)力在運(yùn)動(dòng)軸系的傳遞過程。按照靜力學(xué)分析的方法計(jì)算了曲軸軸承和蝸桿軸承的受力，將軸承受力在軸承兩個(gè)相互垂直的方向分解，分別計(jì)算得到了其隨液缸壓力的變化關(guān)系。得到了TOP型蝸桿副傳動(dòng)的阻力矩隨液缸壓力的變化關(guān)系。
　　在三維建模軟件UG中建立了TOP型蝸桿副的三維模型。TOP型蝸桿副是平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的簡(jiǎn)稱，其齒面為空間復(fù)雜曲面，本文根據(jù)已有的蝸桿齒面方程建立了蝸桿的精確三維模型，采用虛擬加工的方法建立了蝸輪的三維模型，并

3、完成了蝸輪蝸桿的虛擬裝配。
　　采用Adams/View建立了蝸輪蝸桿傳動(dòng)的虛擬樣機(jī)模型，采用沖擊函數(shù)法（Impact）計(jì)算了蝸輪蝸桿傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)嚙合力，并對(duì)其進(jìn)行頻域分析，得到其在嚙合頻率及其倍頻下的嚙合力幅值。分析了動(dòng)態(tài)阻力矩及安裝誤差對(duì)嚙合力的影響。
　　建立了泵組的有限元模型并進(jìn)行了模態(tài)分析，根據(jù)泵組的模態(tài)實(shí)驗(yàn)對(duì)有限元模型的邊界條件進(jìn)行修正，保證有限元模型的正確性。將蝸輪蝸桿在標(biāo)準(zhǔn)安裝狀態(tài)且動(dòng)態(tài)阻力矩作用下的嚙合力施加